國外稻谷生產加工現狀

焦 悅，黃 清，費小吉，羅 瓊，安紅周?

（1. 河南工業大學 糧油食品學院，河南 鄭州 450001；2. 河南省谷物品質分析與加工國際聯合實驗室，河南 鄭州 450001）

水稻（Oryza sativa L.）是全球50%以上人口的主食[1]，也是世界上最為重要的糧食作物之一。近420 500個水稻及其近緣物種樣本保存在世界各地的種質館藏中[2]。在許多發展中國家，大米是碳水化合物、鈣和鋅等常量和微量營養素的主要膳食來源之一[3]。大米是大多數亞洲國家的重要主食，世界上近90%的大米都是在這些國家消費的[4]。在日本，稻米也被認為是國內農業中最重要的作物[5]。目前，中國是世界上最大的大米生產國，占全球大米產量的近30%[6]。按年產量從高到低的順序，中國、印度、印度尼西亞、孟加拉國、越南、泰國、菲律賓、緬甸、巴西和日本是前十大大米生產國[6-7]。泰國是最大的大米出口國。

在不同的國家，稻谷的品種不同，大米加工的工藝和設備等方面也不盡相同，最終的產品品質也存在一定的差異。大米加工是幾種工序的組合，其目的是將稻谷轉化為精磨的白米，使其具有優越的烹飪質量屬性[8]。大多數消費者更喜歡精制的白米，胚乳上只剩下很少的糠皮，甚至沒有糠皮，看上去白凈透亮，但營養價值較低。通常，在大米加工過程中會碾磨去除掉糙米重量的10%左右[9]。Rahaman[10]等的研究表明，為了最大限度地回收、以及適當提升成品大米的產量，碾減率應限制在7%～8%，這是包括孟加拉國在內的大多數發展中國家的普遍做法。而在印度，它被限制在糙米重量的 4%[11]。另有報道稱，消費者的喜好因地區而異。例如，日本人喜歡精磨的具有糯性的大米[12]，但美國人更喜歡半精磨的長粒米甚至于糙米，而印度次大陸的人們更喜歡精磨的蒸谷米[13]。蒸煮過程中消耗的能量和米飯的水分含量取決于碾磨程度和大米品種[5]。水稻品種對稻米的食味品質、加工適宜性和價格也都有顯著影響[14]。

所以，根據當地消費者的不同需求，不同國家的大米加工工藝流程會有所不同，市場上的大米產品也各具特色。文章旨在總結闡述一下國外主要大米生產國的加工現狀，以便大家了解研究或者分析比較。

1 日本大米加工現狀

1.1 稻谷品種

日本地處溫帶，稻谷分為粳稻和糯稻兩大類，其中以一季稻粳米為主；從功用角度，又可分為普通稻谷和種子稻谷兩種[15]。如今，日本的大米品種有800多個[16]，常見的稻谷品種有竹錦、越光、澤花、越路早生、農林二號、黃金錦、日本晴等[17]。越光大米是目前日本種植面積最廣的優質稻品種[18]。而香稻品種‘Kabashiko’和‘Jakou’分別是日本西部和東部的代表性品種[19]，根據其形態和農藝性狀得以相互區分[20-21]。新瀉縣“越光”品牌米被稱為“日本第一好米”，素有世界米王的美譽；山形縣的“滋雅”品牌米是現在日本的網紅大米，好評不斷[22]。丹野久[23-25]綜合研究分析了北海道地區影響稻米直鏈淀粉和蛋白質的因素，發現水稻品種對于直鏈淀粉含量的影響較大，并通過層層選育及培養，以變異低直鏈淀粉種系“北海287號”為母本，成功培育出粘軟度優質的稻米品種“夢美”，其直鏈淀粉含量達15%～16%，食味品質可比肩“越光”。

1.2 大米主要加工設備

為了達到去除糠層和胚芽的目的，碾米工廠使用的碾米設備有摩擦式碾米機和研削式碾米機。通過對兩種不同作用方式進行組合，碾米設備可分成單機式、循環式和組合式。其中組合式是將糙米連續地通過數臺碾米機碾制加工成白米的一種碾米方式。大型碾米設備多為組合式，比如日本佐竹的稻米精碾機組，通過2臺以上的碾米機組，可以充分地利用摩擦式和研削式的特長，使碾米效率、出米率、米的品質和食味得到飛躍性提高，因而被多數的碾米工廠采用[26]。

日本佐竹公司推出的NTWP新型大米拋光機（免淘米裝置的一種），其采用魔芋淀粉顆粒作為大米拋光介質來吸附米粒表面的糠粉[26]，可以提高米粒表面的光潔度，改善其食味品質及口感，是一種理想的優質拋光設備。

1.3 大米加工工藝

日本大米以糙米形式進行流通[27-28]，與國內碾米工藝不同，日本以糙米為原料，經過選料、碾米、包裝三大生產流程成為商品大米。選料流程：主要經過清理篩（如振動篩、平面回轉篩等）、去石機將糙米中的雜質去除，有的工藝中還有糙米厚度分級機和糙米色選機，粒厚選別機的作用是通過其去除未熟粒和死粒等不完善米粒來提高糙米的品質和等級。碾米流程：一般包括碾米、精選、色選等階段，有的在碾米后還設有免淘米裝置。碾米流程的最終目的就是通過碾米設備將糙米加工成白米。包裝流程：日本大米的包裝流程一般包括金屬選別、光學選別、計量包裝、金屬檢驗和出廠幾個階段。

日本大米加工業的發展水平較高。從水稻收割到烘干、貯藏、碾米以及煮飯的全過程，每一層都有著嚴格的標準把控，并且正朝著更加現代化的方向發展。其大米加工工藝區別于其他國家的一個亮點，即是免淘洗工藝的設置。從精米倉運出來的米并沒有全部被輸送至最終的選別工程，一部分會被輸送到免洗米加工工序，該過程主要是利用木薯淀粉等物質一起加熱以除去米粒表面的細小糠粉[20]，從而達到米粒清潔的目的。和濕式工藝相比，此工藝過程不需要設置排水處理設備，成本低、出米率高，不破壞大米的亞糊粉層（日本稱之為好吃層），所以所得的免淘米產品又稱美味美白精米[29]。一方面，免淘米加工技術使得煮飯更加簡便化，提高了米飯食味，也在一定程度上控制了大米營養素的流失[30]；另一方面，免淘米工藝的開發也帶動了大米深加工技術的發展。

2 印度大米加工現狀

2.1 稻谷品種

印度南方邦地區以食用大米為主。本地所產的大米主要有兩大類：一類是普通大米，類似于中國南方雜交稻，種植面積約占95%；另一類是印度香米，由于其產量低，只占種植面積的 5%左右[31]。具體而言，印度種植的大米品種包括PR 106、PR 108、PR 109、Pb Bas I、Bas 370 和 IR-8[32]等諸多種類。其中，PUSA Basmati是來自印度哈里亞納邦的一種受歡迎程度較高的細長稻谷品種。

2.2 大米主要加工設備

用作稻谷烘干的設備[31]，印度多數的大米加工企業會選擇臺灣產塔式稻谷烘干機。拋光用設備，印度大米加工生產線多選用機型為臥式水磨拋光的印度國產型拋光機。印度大米拋光后仍有2%左右的病斑粒及淺黃粒等異色粒，會進入色選機進行篩選。印度本地生產制造色選機的技術水平并不低，但其在喂料器、斜槽、噴射機構等方面均存在缺陷，故其多采用國外產的色選機。

為了節約成本，其他糧機處理設備，諸如清理篩、去石機、礱谷機、碾米機以及白米分級篩等，大多選用印度的國產設備。

2.3 大米加工工藝

印度是世界上最大的水稻種植國，約占世界平均產量的三分之一[33]。

印度的大米加工工藝雖然在不斷地發展，但目前其技術發展水平仍然較低，由于印度民眾普遍認為蒸谷米的營養價值較高，而且口感好，因此印度大多采用蒸谷法來進行稻谷加工。

蒸谷米，即清理后的稻谷經一定程度的水熱處理之后，進行礱谷、碾米所得到的大米或半煮米產品，具有糙米率高、籽粒膨脹性好、出飯率高、營養價值高、便于消化吸收、儲存期長等特點。蒸谷米的基本生產工藝包括原糧稻谷的清理、浸泡、蒸煮和干燥幾個階段，最終得到成品。浸泡是水熱處理過程中的首道工序，此過程中稻谷會吸水膨脹，其目的在于使稻谷內部的淀粉充分吸收水分，便于在蒸谷過程中全部糊化[34]。浸泡的設備類型很多。原始方法來看，印度多采用水泥池作為浸泡稻谷的容器；而現代化的蒸谷米廠多采用罐柱式浸泡器和平轉式浸泡器[35]。程科[36]等的研究發現，浸泡之后的稻谷吸水量較優，浸泡液中蛋白質損失量和可溶性糖損失量在吸水量達到最優的前提下仍會保持在較低水平。蒸煮的目的則是除去稻谷浸泡后多余的水分，并注入蒸氣使淀粉糊化。在印度，會把浸泡后的稻谷取出后置于鐵鍋內，鍋內用一塊鉆有小孔的鐵板將鍋分隔為上下兩層。鐵板上層放稻谷，下層盛水，加熱燒煮后蒸氣透過谷層加熱0.5～2 h，隨后將稻谷倒在曬場上進行晾曬干燥[35]。雷月等[37]的研究表明，蒸谷米制備前后營養品質、食用品質及糊化特性等各項指標會發生不同程度的變化，受試稻谷經加工處理制成蒸谷米后有助于稻米營養物質和米糊熱穩定性的的提高。

另外，印度開發了一種利用木聚糖酶和纖維素酶對大米進行高選擇性拋光的新工藝，在該酶解工藝中，糙米是由生物催化劑選擇性地拋光的。與機械碾磨不的是，通過酶處理工藝可獲得整精米率更高的營養大米[38]。

3 泰國大米加工現狀

3.1 稻谷品種

泰國地處熱帶季風氣候區，降水豐富而土壤肥沃，大米的品質優良，品種豐富[18]。稻谷是泰國最為重要的糧食作物，其價值約占全部作物價值的30%。泰國生產的稻谷產品包括普通大米、糯米和香米（其中包括少量的Basmati大米）[39]。泰國稻谷的主要品種即為我們常見的茉莉香稻谷，而泰國香米也以其獨特的品質而世界聞名。有標準規定，只有“泰國皇瑪麗香米”（Thai Hom Mali Rice）才可以稱為泰國香米。“泰國皇瑪麗香米”是經過泰國商務部農業廳、農業與合作部證明為Kao Dok Mali 1 05號和RD1 5號的秈型大米，其帶有自然茉莉芬芳的香味[13]。另外，隨著非傳染性慢性疾病成為一個全球性問題，全谷物大米品種也逐漸走進泰國大眾的視野。Apichart Vanavichit[40]等成功培育了質構品質較軟、血糖指數適中的稻米品種Riceberry，其外觀呈黑紫色，全谷物米柔軟芳香，富含藍莓花青素，營養價值較高，已成為更受歡迎的產品開發原料；低血糖指數稻米品種 Pink+4的成功培育也表明泰國健康的稻米產品正在朝多元化方向發展。

3.2 大米加工設備

泰國所用的大米加工設備大部分與我國相似。利用礱谷機對稻谷進行脫殼；用碾米機進行碾白，不同的是在此道工序中泰國的米廠一般要利用白度儀進行質量檢查；利用拋光機對稻米進行拋光處理，比如臥式拋光機；白米分級設備主要按照米粒的外形尺寸來進行劃分；最后一點，與國內的色選機不同，泰國米廠最后關于優質米中異色粒的篩選清除會采用光譜篩選機進行[41]。

3.3 大米加工工藝

泰國的稻米加工工藝流程也與國內無明顯差異，一般分為以下幾個階段：

稻谷收割→稻谷初清及儲藏→稻谷脫殼→糙米碾白→大米拋光→白米分級→異色粒篩選→成品檢查及包裝

4 馬來西亞大米加工現狀

4.1 稻谷品種

馬來西亞本國的大米自給率僅為 70%左右，其余均依賴于進口，是一個名副其實的大米凈進口國[42]。馬來西亞本國的稻谷據其質量標準僅分為2個等級，大米則按米粒長度、整精米率等11個指標的不同分為7個等級[42]。巴斯馬蒂（Basmati）大米、本地普通香米和暹羅（Siam）大米，這三個大米品種是馬來西亞人消費最多的品種[43]，所以這些水稻品種的營養成分含量情況對馬來西亞消費者來講也有著極為重要的影響。

4.2 大米主要加工設備

采用IRE碾米機綜合體，即一體化、資源節約型的碾米機綜合體。IRE大米研磨機綜合體是一個集成綜合型的大米研磨機，它集成了各種工藝，并可有效地利用其副產品作為飼料、生產燃料、電力以及其他附加值產品[44]。

4.3 大米加工工藝

在收獲的稻谷被送到碾米廠后，稻谷將在48小時內經過干燥，將其水分含量降低到14%，然后才能儲存[43]。在干燥過程中，濕稻谷要經歷一系列的操作，包括干燥、緩蘇和冷卻。

在稻谷碾磨的過程中，干稻谷經過脫殼、去糠皮和碾白三個階段。在脫殼階段，稻谷首先被喂入脫殼機，去除其外層，即稻殼。稻殼通過吸風裝置從糙米中分離出來。接著，糙米被輸送到碾白工序中，以去除米糠。然后，白米被送到拋光機，以去除其表面的糠皮殘留物。碾米的主要產品是精米，包括整粒米（整精米）和碎米；副產品是稻殼和米糠。在最后階段，通過分級篩將大米按長度分為整粒和碎粒。碾磨末段，將分選好的整精米和碎米按一定比例混合，包裝成5%、10%、15%、20%和25%的分級米[44]，即為成品。

5 美國大米加工現狀

最佳的稻米采后加工方式因水稻品種不同而異。一般的稻米加工程序包括收割前操作、收獲、清洗、干燥、儲存、碾磨，最后是分配到市場，或保留在農場家庭中消費。稻谷干燥的典型方法包括田間法、太陽法、熱風干燥法和庫內干燥法。進行適當的大米干燥是至關重要的，因為這會影響大米的碾磨特性。

碾磨過程可以使用不同的方法來實現。例如，在一步碾磨過程中，一次就能去除谷殼和糠層，從而直接從稻谷中生產出白米。在兩個步驟過程中，外殼和糠層被分別去除，生產的糙米作為中間產品。在大型商業磨坊，通常使用的是多階段碾磨工藝，通過不同的操作和機器進行處理以使稻谷轉變為白米。

在最先進的加工廠中，正如包括美國在內的發達國家研究發現，大米在碾磨階段經歷了一個如下圖所示的多方面的過程[46]（圖1）。

圖1 典型現代碾米機的流程Fig.1 Process of a typical modern rice mill

與國內及日本等的加工工藝相比，其亮點在于加工過程中副產物的綜合利用一體化，將小碎米及米糠集中處理，統一用作釀酒用米，不僅可以得到營養成分含量較高的健康米酒，還可以提高稻谷產品利用率，大大節約糧食資源，減少資源浪費。

6 其他稻米生產國大米加工現狀簡述

6.1 伊朗大米加工現狀

從 Reza Farahmandfar等[47]對伊朗馬贊達蘭（Mazandaran，Iran）地區常見的22個精米品種的品質進行的調查中可以了解到，伊朗有包括Fajr、Sahel、Puya、Nemat、Ch21、Khzar、Haraz、Sepidrud、Ounda、Amol 3、Dasht、Neda、Tabesh、Shafagh、 Chaparsar、 Tarom Mahali、 Sadri、Domsiah、Champa、Gerdeh、Binam和Mesbah22個水稻品種在內的諸多稻谷品種。

大米加工工藝中最為重要的一步即為碾米過程，其目的是將糙米轉化為精制白米。而從稻谷到成品的整個轉化過程則包括清洗、脫皮、漂白、拋光和分選幾個步驟。稻谷脫殼時，脫殼機被用來去除稻殼以獲得糙米。然后，糙米通過碾削研磨機或摩擦研磨機去除胚和糠層，以生產白米（包括碎粒和整粒）。分選則是整個稻米生產的最后一步，即根據長、中、短三種稻米品種的不同，將完整的稻米與破碎的稻米進行分離[47]。

在伊朗，人們更喜歡食用高DOM（高碾磨程度）的大米。因此，DOM會被認為是影響營銷價值的一個重要參數。

6.2 巴西大米加工現狀

巴西是世界上最重要的大米生產國之一，年產量超過 1 100萬 t，2017—2018年收獲大米達1 140萬t[48]，2019年出口大米143萬t（圣保羅大學應用經濟高級研究中心，2020年），目前是世界第九大稻米生產國[49]。在巴西，南里奧格蘭德州和圣卡塔琳娜州（Rio Grande do Sul 和 Santa Catarina）是灌溉系統中種植秈稻亞種品種的最重要種植區[50]。其稻米加工行業發展迅速，為了滿足消費者日益增長的需求，巴西大米行業加強了碾米工藝，使用8%到14%的碾減率來生產出更白的大米[51]。

巴西種植的水稻品種并不單一，白米品種有諸如 EPAGRI 109、EPAGRI 108、BRS Tiotaka SCS、SCS 114 Andosan 等；紅米品類有 Maranh?o、Cáqui（馬拉尼昂、卡基）等。由于籽粒中的無機砷含量較低，SCS 114 Andosan是巴西最有前途的水稻品種[52]。

近年來，半煮米受到越來越廣泛的關注，與糙米相比，其貨架期更長，而且在碾磨過程中不易被破碎；與精米相比，其水溶性維生素和礦物質的保留率也較高，更具營養價值[53]。因而在近些年的發展中，巴西的大米加工業越來越傾向于生產加工營養價值高且更利于儲存的半煮米及半煮糙米，也更加注重對其相關技術的研究及進展。

6.3 尼日利亞大米加工現狀

尼日利亞是西非地區主要的大米生產國。近幾十年來，尼日利亞水稻產量和生產率逐步提高，種植面積不斷擴大，超過了西非其他主要水稻生產國。

Ofada（奧法達）大米是尼日利亞當地的大米品種，根據其獨特的發芽特性及其化學和感官品質，可以將此種稻谷作為制麥和釀造的替代品[54]。而Nerica是一種旱稻品種，它能夠完全適應撒哈拉以南非洲靠雨水灌溉的旱地生態，而且對非洲的主要水稻病蟲害具有一定的抵抗力。

在碾米工藝方面，以尼日利亞西南部為例，主要有三種碾米工藝/技術，包括傳統用研缽和臼敲擊的方式、小型錘片式粉碎機加工系統和大型磨機加工系統。尼日利亞的許多農村稻農仍在使用傳統的手工敲打加工方式。這一過程首先將稻米浸泡24 h，然后在水中煮沸約20 min。然后將煮好的稻米鋪在陽光下晾干，干燥后，稻米被搗碎在砂漿中，將稻殼和糠皮從谷粒中分離出來；碾碎后的谷粒被過濾以分離糠皮。但所獲得的最終產品通常含有較高比例的碎粒和異物/污染物，故這一過程正在被村級的錘片式粉碎機取代。另外，小型碾米機是三種稻米加工方法中最主要的一種，尼日利亞西南部可獲得的大約85%的稻米是在小型碾磨站碾磨的。恩格爾伯格式的鋼制滾筒和籠式脫殼機是碾磨半熟稻谷最常用的設備[54]。

尼日利亞現有的大多數生產、收獲和加工方法都是比較傳統原始的。因此，尼日利亞和其他西非國家要實現政府的大米生產和加工自給自足的目標，就應該在機械化大米生產和現代大米加工設備/技術方面更加努力前進。

6.4 印度尼西亞大米加工現狀

印度尼西亞（簡稱印尼，下同）地處熱帶，土地肥沃，是東南亞占地面積最大、人口數量最多的國家，也是世界糧食作物的一個重要產地。水稻是印尼的第一大糧食作物，大米也是印尼人民最鐘愛的主食之一。據聯合國糧農組織FAO官網數據顯示，印尼是世界第三大大米生產國，僅次于中國和印度。其大米收獲的產量和收獲面積均呈現逐年上升的趨勢，就2017年而言，印尼收獲面積為1 578.8萬公頃，總產量達8 138.2萬t[55]，再到2018年，大米總產量已達8 304萬t[56]。

據Widiastuti Setyaningsih等[57]對印尼水稻品種中酚類物質進行的研究，印尼的水稻品種有Pandanwangi、umbuumbull和IR-64（烏姆布倫布爾、潘丹旺吉和IR-64）等常規的無色素水稻品種；也有包括Batang Lembang、Pandanwangi和blackand red- pigmented rice（巴塘倫邦、潘丹旺吉、黑色素和紅色素大米）在內的有機大米品種。

印尼現行的大米標準為印尼國家標準SNI6128:2015《大米》。印尼大米的加工精度大致分為四個等級，分別為中等一級大米（精碾）、中等二級大米（合理碾）、中等三級大米（普通碾）和優質大米（特精碾）。與我國的大米加工精度相比，印尼中等二級大米合理碾等級大米的加工精度相當于我國一級大米的加工精度。總體而言，加工精度方面，印尼大米略優于我國大米，尤其體現在印尼對優質大米加工精度的要求較為嚴格，要達到100%的特精碾程度，而我國一級大米加工精度僅要求達90%以上[55]。

7 對比分析與建議

不同國家稻谷加工產業發展現狀各有不同。日本大米加工工藝的發展水平較高，擁有一套完備的大米加工與流通體系，相關標準的制定也較為完善，與我國最大的不同則體現在其稻米加工以糙米為起始點，在加工工藝中加入粒厚選別機，添加免淘洗設備也是日本大米加工過程的顯著特色。印度的稻米加工則大多結合本國國情，迎合本地消費者與發展需求，采用蒸谷法，此外，其稻米加工設備與工藝技術發展水平較為滯后，仍需要較大的改善與提升。而泰國稻谷加工設備大多與我國類似，不同之處主要在于異色粒的篩選，與國內采用的色選機不同，其多采用光譜篩選機。如今，國際社會中對大米加工業發展的重視日益提升，設備與工藝的革新與發展是大家共同面對的問題，“適度加工”這一概念也應時而出。

隨著人們生活及消費水平的逐漸提升，人們也從之前一味對精、白米的追求，單單用大米外觀的光潔度及白度判定大米品質優劣的意識中抽離出來，轉而越來越重視大米的營養品質及食用價值，這也對大米的加工精度提出了更高的要求。由此可見，對大米加工精度及適度加工等內容進行深入研究顯得尤為重要[58]。

適度加工，是指兼顧大米成品的營養、口感、外觀、出品率以及加工成本的加工方式，即以達到相關的成品糧油國家標準為目標進行的合理加工[55]。適度加工與加工的粗淺不同，其目的是將加工精度確定在一個適當的范圍，既要在一定程度上除去不利于食用及影響健康的部分，又要盡可能的使其中的營養物質保留下來；既要考慮外觀及適口性，又要注重其內在價值的保留。這不是稻米加工方式的退化，而是一種隨時代發展的對消費訴求的回歸[60]。

通過對國外幾個主要大米生產國稻米加工現狀進行總結闡述，結合我國的稻谷產業加工現狀進行分析，可以發現，不僅在中國，而是在全球范圍內，稻谷適度加工的推行有著極為重要的意義。適度加工是一項利國利民、利于人類可持續發展的有效手段。以往的研究啟示，可以通過改進碾米輥的組合方式、優化碾米時間，或者探索采用新的輾輥材質、開發新的碾米工藝來改善米的過度加工問題。而適度加工這一課題的深入研究還需要各個國家的相關研究人員不斷地去探討與實踐。

8 結論與展望

由于地理位置不同、氣候差異顯著、水稻品種繁多等諸多因素的存在，各個大米生產國也各自擁有一套符合本國國情的加工工藝技術，并且伴隨著本國加工設備機械化水平的發展而不斷完善。發展較為迅速的國家，機械化水平日益提升；而工藝發展水平較為落后的國家，仍以人工加工的方式為主，技術水平亟需進一步改革提升。

碾米工藝是可以影響大米營養與食用品質的一種加工方法，不同碾米工藝碾出的大米產品，其營養價值有著顯著差異。我們所消費的大米，無論是糙米、精米、還是其他加工精度或通過不同加工方式加工的大米，其目的均是生產加工出能夠為人類提供所需營養與能量的主食產品。所以，在稻米加工產業不斷發展的未來，在消費者更加注重營養與健康的今天，各個國家更要加大力度，不斷對大米加工技術與工藝水平進行改革創新，以期達到本國國民對糧食產量與糧食安全目標的同時，為推動世界糧食產業的持續健康發展貢獻力量。

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